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用塑料抛丸清洗模具

文章出处:www.sdpaowanji.com人气:1204免费资料大全:2017-12-14

    Elkhorn, WI的AK橡胶企业是一个精密橡胶制品制造商,在认识到传统的模具清洗法的不足之处后,便采用了塑料抛丸清洗模具这一新方法。业已证明,此方法是成功的。

    该企业生产50。多种不同的橡胶模压制品,主要是用专用原材料生产标准公差要求高的精密橡胶制品,15年前,企业对所有的加工工艺进行100%的质量跟踪,当发现一个产品有缺陷并寻找其产生的根源时,这才发现工艺没问题,而模具清洗工艺则需要改进。

1、传统模具清洗法的缺点:

    AK橡胶制品企业的模具每使用10040。次就要清洗一次,清洗的频率取决于模压的胶料、产品的形状、表面结构及一些其它因素。

    最初他们仅用碱性溶液浸泡清洗,此方法有效,但乏味费时,企业总裁说:“用碱性溶液清洗确实是件令人讨厌的事,要把模具吊起,小心地放入盛有热碱性溶液的槽里,如果模具滑脱,将碱性溶液溅出,还会烧伤人。所以清洗模具的人必须戴橡胶手套、围裙和面具。模具在浸泡后(一般一个通霄或稍长些),又要将模具提起,在另一个槽里冲洗,擦干以防生锈”。碱性溶液浸泡清洗存在的另一个问题是模具闲置时间长,特别是当模具需要经常清洗时,此间题对于长期连续运转的AK橡胶制品企业尤为突出。废溶液的处理又是一个问题。

    AK橡胶制品企业购买了一台玻璃球喷砂机,使用的是市场上最小的玻璃球(目的是把对模具的磨损减少到最小程度),玻璃球不能反复使用,一旦破碎的玻璃球通过喷嘴就要被清除掉,因为破碎的玻璃球磨损更大。

    他们发现,即使采用防护措施,通过多次喷砂清洗,玻璃球也会影响产品工艺和外观。正如Fiegel所指出“当模具开始出现磨损时,硫化胶边增厚,厚胶边又会加剧修边的困难,此时则必须更换或修理模具。

    玻璃球喷砂还会改变橡胶零件的外观,在很短的时间内便可使光滑的产品表面变得粗糙。总之,玻璃球引起的模具磨损妨碍了精密模压程控设备的正常功能,模腔中心销子的磨f}都会使模压程控制件的功能失去作 o r iegel承认“此问题给大家带来了许多麻烦,当大家花费了大量的时间试图去弄清楚为什么此产品在试验中总是有间题时,最后终于找出了问题存在的根源,即模具磨损”。在重新提供模具期间,企业只好停止该产品的生产。由此造成的损失,包括模具修理、停产、浪费的精力及给顾客造成的不便是令人痛心的。此后,AK橡胶制品企业停止了用玻璃球清洗所有精密的或公差要求高的模具.

2、研究新的模具清洗法:

    Fiegel一直在寻求较好的模具清洗法,“水磨法”和“蒸汽清洗法”均已考虑,但都不理想,因为它们似乎费用高且繁琐。看来唯一可行的是改进玻璃球喷砂法。

2.1、用塑料丸清洗模具:

    Fiegel熟悉塑料丸修边用途,AK橡胶制品企业有两台5英尺3容量的低温喷砂装置,自1977年以来就已用压出的热塑性抛丸进行低温喷砂,修边。自他第一次看到此修边法,通过与铁砂修边法相比较,他很快就被塑料喷砂设备易维护保养、体积小、耐用以及抛丸的特点所吸引。塑料丸不像铁丸那样会使产品出现凹点或留下斑痕.1988年,Fiegel也读到并听到有关其它橡胶模压制品厂使用塑料抛丸清洗模具这一新的喷砂方法。

    塑料喷砂(PMB)工艺采用的是颗粒状热固性塑料抛丸,是航空工业在70年代首次研制的,用它在结构试验前清理螺旋浆、轮子、起落架和其它零件表面的涂层。

    在塑料抛丸喷砂工艺中,气压驱动数百万小塑料丸清除模具表面比较软的漆、涂层或脏物,而对涂层下面较硬的基质无损伤。提供塑料抛丸的硬度和密度范围应在核桃壳和玻璃球的硬度之间,塑料抛丸的适中硬度和锐利的园棱不仅可清除掉漆和其它涂覆层,也能清除掉模具里厚的残留物,对模具表面却无损伤。

图1压力和喷砂示意图

图1压力和喷砂示意图

    一次,AK橡胶制品企业把塑料抛丸在玻璃球喷砂装置里试验,但玻璃球喷砂设备驱动塑料抛丸的速度达不到有效清洁模具的速度。

    Fiegel试验了用塑料抛丸清洗模具的工艺,此工艺清洗模具的速度和有效性给他的印象很深。AK橡胶制品企业买了一台由抛丸驱动循环装置和喷砂室组成的模具清洗系统。有两种气动驱动和循环工艺供选择:抽吸喷砂和压力喷砂工艺,也可用更高级的压力喷砂技术。

    此系统包括一个驱动塑料抛丸与压缩空气混合,并以高速通过喷嘴,喷到模具上,喷出的抛丸用一个除尘分离器接收(图1)抛丸与空气的比例和抛丸的速度越高,压力喷砂系纷的清洗速度就越快。

    如果一个企业有一台砂了.玻璃球或铁丸喷砂室,经过改进便可用塑料抛丸一般只需用安装一个新喷嘴和气压调节器。

    AK橡胶制品企业选择了一台内部尺寸约48"(长)X 36"(宽)X 48"(高)的设备,可容纳达最大32”无模具架的模具,企业还选择了一台10001b容量的喷砂室和搬运小车以及6英尺长的外增强轨道,以方便模具的搬运。

    AK橡胶制品企业的抛丸消耗量,是根据空气与抛丸流程图表(以喷砂压力、喷嘴尺寸等计算的)及使用相同设备和抛丸的用户实际耗量估算的。采用的抛丸是Multi-Blast, 20/30目(MB-2 ) ,喷砂压力50 55psi ,喷砂时间15~20h/星期。据粗略估算,每月的抛丸消耗量约5001b,抛丸的利用率随它们各自的工作方式而变。

3、安装和操作:

    模具清洗设备操作容易、维修方便,只要给设备通上电、气、填上抛丸后,操编辑便可开始清洗模具。

图2模具磨损

    设备调节协调加上熟练地操作技术可极大地提高清洗效率。设备的工作性能可通过改变气压,抛丸与空气的混合比例以及改变喷嘴尺寸来控制。操编辑也可通过改变喷嘴的角度和喷嘴与模具间的距离来提高设备的清洗性能。为保证清洗效果一致,在喷砂期间应每隔约半小时加少量的新抛丸以取代用除尘分离器去掉的破碎抛丸。虽然普通喷砂设备的抛丸重量约501,但每隔一定时间要添加少量的新抛丸以保持大、中、小粒子的理想配合,保证有效彻底地清洗效果。

    设备安装后不久,AK橡胶制品企业发现设备有静电问题,其解决办法是:(1)把抛丸进行抗静电处理;(2)给设备接好地线,因为地线接错也会使抛丸吸附在模具上和喷室的内壁。

    有时给浸蚀的玻璃球表面徐上脱模剂,脱模效果能会更好些,当需要这种类型的表面时,AK橡胶制品企业先用塑料抛丸清洗模具,然后用玻璃球快速除去表面杂质。

表1模具清洗时间

 

表1模具清洗时间

    玻璃球喷砂法和碱溶液清洗法与塑料抛丸清洗法相比较不仅费时,还要培训操作人员,而且操作要非常小心。玻璃球抛丸对模具的潜在损伤很大,如果清洗人员不仔细.会很快磨损掉精密模具的关键棱缘。 

图3塑料抛丸破碎率

   塑料抛丸喷砂对工作人员和环境无害,操作人员不与碱性或有毒的化学药品或气味直接接触,塑料灰尘也相对安全。职业安全与健康署(美国劳工部)或制造商对此没有提出专门要求,但AK橡胶制品企业却要求喷砂人员在工作时戴上耳罩。    塑料喷砂抛丸非常耐用,而且可多次循环使用,当喷嘴压力低于50磅/英寸2时,塑料抛丸每。用一次的破碎率为1%一500(图3)。破碎率随着塑料抛丸的类型、使用的喷砂压力、喷嘴与模具的距离以及被清洗模具的物理性能而变化。与玻璃球相比,塑料抛丸不仅耐用、而且每磅体积是玻璃球体积的2倍,所以它比玻璃球更经济实用。

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